PROPOSTAS DE MODELOS DE BIELAS E TIRANTES PARA A LIGAÇÃO DO CÁLICE TOTALMENTE EMBUTIDO EM BLOCO DE FUNDAÇÃO Rodrigo Rabelo de Carvalho Rejane Martins Fernandes Canha Mounir Khalil El Debs Departamento de Engenharia de Estruturas Escola de Engenharia de São Carlos Universidade de São Paulo 3 Departamento de Engenharia Civil Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Universidade Federal de Sergipe
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PROPOSTAS DE MODELOS DE BIELAS E TIRANTES PARA A LIGAÇÃO DO CÁLICE TOTALMENTE EMBUTIDO EM BLOCO DE
FUNDAÇÃO
Rodrigo Rabelo de Carvalho
Rejane Martins Fernandes Canha
Mounir Khalil El Debs
Departamento de Engenharia de Estruturas
Escola de Engenharia de São Carlos
Universidade de São Paulo
3
Departamento de Engenharia Civil
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia
Universidade Federal de Sergipe
Cálice: pré-moldado ou moldado no local ou só colarinho pré-moldado.
Fundações rasas e profundas
Modelos de dimensionamento:
• Interface lisa ou rugosa.
• Grandeza da excentricidade da força normal
Cálice de Fundação: Brasil
Embutimento de parte do pilar pré-moldado em uma cavidade da fundação.
3
Definição
Variantes para o bloco de fundação
3
Cálice parcialmente embutido
no bloco de fundação
Cálice externo ao
no bloco de fundação
emb
emb
Cálice totalmente embutido
emb
Modelos de Bielas e Tirantes propostos Considerações iniciais
3
• Geometria dos blocos
• Blocos de fundação monolíticos: NBR 6118 (2007),
Montoya (2000) e Alonso (1983)
• Cálice externo: CANHA (2004) e CAMPOS (2010)
• Bloco rígido, cálice embutido, paredes de conformação
lisa e o caso de grande excentricidade da força normal.
• Modelo de Bielas e Tirantes
• Processo do caminho de carga
• Quantidade e posição das bielas e dos tirantes de forma
que fossem compatibilizados os esforços com a geometria
determinada.
Modelos de Bielas e Tirantes propostos Blocos analisados
3
• 12 blocos
• Campos (2010)
• 4 combinações: 40x40, 40x60, 60x40, 60x60.
• Nome dos blocos: a quantidade de estacas e os lados a e
b do pilar. Exemplo: bloco 346
• Coerência e analogia com o dimensionamento do colarinho
externo e da base do bloco para estruturas de concreto
armado moldado in loco
Modelos de Bielas e Tirantes propostos Blocos analisados
3
• Bloco sobre 2 estacas
Fhpl
Ftp
Fhpt
Rcb
Fvp
Modelos de Bielas e Tirantes propostos Blocos analisados
3
• Bloco sobre 3 estacas
Fhpt
Fhpl
Ftp
Fvp
Rcb
Modelos de Bielas e Tirantes propostos Blocos analisados
3
• Bloco sobre 4 estacas
Fhpt
Fhpl
Fvp
Rcb
Ftp
3
• 2 Tabelas:
• Parâmetros geométricos de cada bloco e os esforços
solicitantes utilizados na análise
• Forças internas nas barras, as armaduras correspondentes
aos tirantes e a verificação da biela beta.
• Os blocos apresentam dimensões mais robustas em termos
de comprimento longitudinal e altura quando a maior
dimensão da seção transversal do pilar é disposta
paralelamente a maior dimensão em planta do bloco
Principais resultados
Principais resultados
3
• Ângulos θ1 e θ2: > 30º e < 45º
• Ângulos θ’: 10,14º no bloco 346 até 81,97º no bloco 266.
• Relação com o esforço no tirante principal horizontal
transversal
• Maiores taxas de armadura estão presentes nos blocos
sobre três estacas, com especial atenção a armadura
horizontal principal transversal do bloco 346. A intensa
concentração de armadura nesta região está intimamente
ligada ao valor de θ’
• Verificação da biela beta não atendida no modelo 246.
Solução de projeto mais conveniente seria aumentar o fck do
concreto para 25 MPa (fbe = 15,18 Mpa)
Considerações finais e conclusões
3
• A formulação modelada foi capaz de fundir o método das
bielas e tirantes com as diversas recomendações da literatura
técnica para o cálice externo e o bloco de fundação
monolítico, a ponto de se obter um roteiro no processo de
dimensionamento, desde a geometria no bloco, passando
pela verificação das bielas até o dimensionamento das
armaduras.
• Para uma melhor resposta dos modelos propostos e por se
tratarem de estruturas tridimensionais complexas, todas as
bielas devem ser verificadas.
• Os nós também deverão ser verificados quanto a
resistência e ancoragem das armaduras.
ALONSO, U. R. (1983). Exercícios de Fundações. Ed. Edgard Blücher Ltda., São Paulo.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (2007). NBR 6118:2007 – Projeto
de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro.
CAMPOS, G.M. (2010). Recomendações para o projeto de cálices de fundação. 183p.
Dissertação (Mestrado em Estruturas) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de
São Paulo, São Carlos.
CANHA, R.M.F. (2004). Estudo teórico-experimental da ligação pilar-fundação por meio de
cálice em estruturas de concreto pré-moldado. 279 p. Tese (Doutorado em Estruturas) –
Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos.
CARVALHO, R. R. (2012). Análise da ligação do cálice embutido em bloco de fundação. 67
p. Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Civil), Universidade Federal
de Sergipe, São Cristóvão.
MONTOYA, P. J.; MESEGUER, A.; CABRE, M. (2000). Hormigón armado. 14ª Edición
basada em EHE ajustada al Código Modelo y al Eurocódigo. Gustavo Gili, Barcelona,